CN101096434A - 一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料及挤干辊制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料及挤干辊制作方法。主要解决橡胶挤干辊爆辊的技术问题。一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料，其组成组分的重量份为：以丁腈橡胶为基准，丁腈橡胶：100份，白炭黑：50-60份，二丁脂：10-16份，炭黑：25-40份，二甘醇：1-4份，氧化锌：6-15份，其中纳米级氧化锌2-8份，硬脂酸：1-6份，陶土：20-35份，其中纳米级陶土5-10份，纳米级硫酸钡：6-16份，纳米级滑石粉：5-15份，固体古马龙：2-份，增强剂：2-6份，活性剂：2-6份，硫化剂：2-6份，防老剂：2-8份，促进剂：1-4份。挤干辊制作首先进行橡胶炼制，过滤后出片，辊芯在包片前需进行喷砂和上浆，再进行包胶、扎干布、放布修整和顶幅板，橡胶片包覆在辊芯上后要进行扎水布、硫化、拆幅板、放布和车磨，最后得到成品。

Description

一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料及挤干辊制作方法
技术领域：本发明涉及一种橡胶挤干辊面材料及挤干辊制作方法，特别涉及一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料及挤干辊制作方法。
背景技术：冷轧薄板厂脱脂机组因其特有的高速度生产特点，由此也带来了在正常生产中，在线的橡胶辊(尤其是挤干辊)由于辊径比较小、转速高，在运行过程中容易发生爆辊，处理时间又较长(尤其是下辊更换约4小时)，严重影响了机组正常生产，产能无法发挥；虽然对橡胶辊可以进行修复，但是由于挤干辊辊径比较小、转速高，橡胶辊长期处于快速的挤压-回弹的循环中，应力无法得到有效的释放，为了保证橡胶辊在线时不发生爆辊现象，原来只能缩短更换周期为20天，同时对下线的橡胶辊不采取修磨的办法，进行重新包胶，造成了生产成本的上升。
造成爆辊的原因有很多，但最主要、最关键的还是橡胶材料的拉伸强度无法满足高速旋转时产生的反复挤压(切向和正压力方向)、圆周方向的拉伸及弹性复原的疲劳损坏。所述的橡胶材料一般采用丁腈橡胶，丁晴橡胶的具体参数有拉伸强度要求为15 Mpa以上，伸长率250％以上，变形3分钟为25以下，阿克隆磨耗小于0.3。但是不能满足脱脂机组生产的要求，屡屡发生爆辊。为了减少辊面的受力不均，通过对每对挤干辊用铝箔纸压痕来调节辊面，使其受力均匀，进而避免由于辊面受力不均匀而导致爆辊；为了减小辊子的受力，在满足挤干要求的前提下采用了降低辊子气缸压力的办法，从原来的4公斤，减少到0.5-2公斤，此方法也相当有效，但不能杜绝爆辊，同时可能影响挤干效果。所以要杜绝爆辊，必须使橡胶辊具有较高的拉伸强度，通过改变辊面材质，使橡胶辊能在900m/min的高速度及高电流密度下正常运行。
发明内容：本发明的目的是提供一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料及挤干辊制作方法，主要解决橡胶挤干辊爆辊的技术问题。本发明的技术方案为：一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料，其组成组分的重量份为：
丁腈橡胶：100份
白炭黑：50-60份
二丁脂：10-16份
炭黑：25-40份
二甘醇：1-4份
氧化锌：6-15份，其中纳米级氧化锌2-8份
硬脂酸：1-6份
陶土：20-35份，其中纳米级陶土5-10份
纳米级硫酸钡：6-16份
纳米级滑石粉：5-15份
固体古马龙：2-6份
增强剂：2-6份
活性剂：2-6份
硫化剂：2-6份
防老剂：2-8份
促进剂：1-4份
挤干辊制作方法，首先进行橡胶炼制，经过滤后出片，挤干辊辊芯在包片前需进行喷砂和上浆，然后进行包胶、扎干布、放布修整和顶幅板，橡胶片包覆在辊芯上后要进行扎水布、拆幅板、放布和车磨，最后得到成品。其中橡胶炼制为首先将除丁腈橡胶外的原料进行混配，然后加入丁腈橡胶进行混炼，在混炼过程中各种配合剂需均匀的分散在丁腈橡胶内。挤干辊在扎水布工序后需进行硫化，硫化压力0.14Mpa～0.35Mpa，硫化时间为10小时。
本发明的有益效果是：本发明由于在辊面材料中添加了纳米级配合料，使用纳米材料不仅能提高橡胶炼制过程中的反应均匀性，还可提高复合材料的物理性能及热稳定性和化学稳定性，从而达到提高橡胶复合材料老化性能，延长制品的寿命目的。纳米材料的并用，使得辊面拉伸强度、扯断伸长率较高、阿克隆磨耗明显降低。随纳米材料用量增大，硫化胶的拉伸强度耐磨性能进一步提高，这是由于纳米材料能提高硫化胶的交联密度，增加橡胶的弹性模量。通过上海胶研所的检测，不添加纳米材料和添加纳米材料检测结果见表1。辊面拉伸强度提高到27.3MPa，比原技术提高60％，伸长率提高到410％，阿克隆磨耗降低到0.08。本发明挤干辊在脱脂机组上使用的时间延长50％，并且能修磨后再次上机使用，使用时间达到新辊的67％。
表1一种添加纳米材料的橡胶挤干辊的性能指标
性能指标 硬度(邵氏A) 拉伸强度(MPa) 伸长率(％) 300％定伸(Mpu) 变形3分钟 抗压强度(MPa) 冲击弹性(％) 阿克隆磨耗
本发明 80 27.3 410 22.2 10 98 28 0.08
对比例 78 19.6 380 19.1 10 92 28 0.08
具体实施方式：
实施例1，一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料，其组成组分的重量份为：以丁腈橡胶为基准，丁腈橡胶：100份，白炭黑：50份，二丁脂：12份，炭黑：25份，二甘醇：2份，氧化锌：8份，其中纳米级氧化锌4份，硬脂酸：2份，陶土：24份，其中纳米级陶土5份，纳米级硫酸钡：8份，纳米级滑石粉：15份，固体古马龙：5份，增强剂为树脂RX-80：2份，活性剂为硅油SL669：2份，硫化剂为硫磺：2份，DM防老剂(镇江振邦化工有限公司)：2份，RD防老剂(镇江振邦化工有限公司)：2份，CZ促进剂(中国石化南化公司化工厂)：1份。其他实施例助剂选购与上述相同。挤干辊制作方法，首先在密炼机进行橡胶炼制，橡胶炼制为首先将除丁腈橡胶外的原料进行混配，然后加入丁腈橡胶进行混炼，在混炼过程中各种配合剂需均匀的分散在丁腈橡胶内，经过滤后出片，挤干辊辊芯在包片前需进行喷砂和上浆，然后进行包胶、扎干布、放布修整和顶幅板，橡胶片包覆在辊芯上后要进行扎水布、硫化、拆幅板、放布和车磨，最后得到成品。硫化在硫化罐内进行，硫化压力0.14Mpa～0.35Mpa，硫化时间为10小时。挤干辊上机使用后，经检测，辊面硬度上升趋势较快，约13天后，辊面硬度基本稳定，无大的变化，直到下机。根据经验知道，橡胶辊表面硬度过高，就会造成挤干效果不佳，影响产品质量，而该实验辊在使用过程中，硬度变化基本稳定，满足了工艺的需要。经车削中的硬度检测，使用32天后，橡胶老化层深度约为7mm，在橡胶表层，硬度随深度快速下降，越深，硬度下降趋势变缓，达到邵氏83以后，基本为1mm硬度下降邵氏1。在达到硬度要求之后，辊径仍满足生产工艺的要求，可以上机使用。
实施例2，一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料，其组成组分的重量份为：以丁腈橡胶为基准，丁腈橡胶：100份，白炭黑：55份，二丁脂：14份，炭黑：33份，二甘醇：3份，氧化锌：12份，其中纳米级氧化锌6份，硬脂酸：4份，陶土：30份，其中纳米级陶土6份，纳米级硫酸钡：12份，纳米级滑石粉：10份，固体古马龙：4份，增强剂：4份，活性剂：4份，硫化剂：4份，DM防老剂：3份，RD防老剂：3份，促进剂：3份。其余与实施例1相同。
实施例3，一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料，其组成组分的重量份为：以丁腈橡胶为基准，丁腈橡胶：100份，白炭黑：60份，二丁脂：16份，炭黑：38份，二甘醇：4份，氧化锌：14份，其中纳米级氧化锌8份，硬脂酸：6份，陶土：35份，其中纳米级陶土8份，纳米级硫酸钡：14份，纳米级滑石粉：13份，固体古马龙：6份，增强剂：6份，活性剂：6份，硫化剂：6份，DM防老剂：4份，RD防老剂：4份，促进剂：4份。其余与实施例1相同。

Claims (4)

1、一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料，其组成组分的重量份为：
丁腈橡胶：100份
白炭黑：50-60份
二丁脂：10-16份
炭黑：25-40份
二甘醇：1-4份
氧化锌：6-15份
硬脂酸：1-6份
陶土：20-35份
纳米级硫酸钡：6-16份
纳米级滑石粉：5-15份
固体古马龙：2-6份
增强剂：2-6份
活性剂：2-6份
硫化剂：2-6份
防老剂：2-8份
促进剂：1-4份。
2、根据权利要求1所述的一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料，其特征是，在6-15份氧化锌中含有纳米级氧化锌2-8份。
3、根据权利要求1所述的一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料，其特征是，在20-35份陶土中含有纳米级陶土5-10份。
4、采用权利要求1所述的一种添加纳米材料的橡胶挤干辊面材料制造挤干辊的方法，首先进行橡胶炼制，经过滤后出片，挤干辊辊芯在包片前需进行喷砂和上浆，然后进行包胶、扎干布、放布修整和顶幅板，橡胶片包覆在辊芯上后要进行扎水布、拆幅板、放布和车磨，最后得到成品，其特征是，其中橡胶炼制为首先将除丁腈橡胶外的原料进行混配，然后加入丁腈橡胶进行混炼，在混炼过程中各种配合剂需均匀的分散在丁腈橡胶内；挤干辊在扎水布工序后需进行硫化，硫化压力0.14Mpa～0.35Mpa，硫化时间为10小时。
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